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魚鷹直升機墜毀之謎
舒克駕駛飛機 貝塔駕駛的是什麼
2017年8月5日,澳大利亞昆士蘭外海,天氣陰霾,緊張的美澳聯合軍演剛剛結束,正在此處作業的聖安東尼奧級船塢登陸艦
LPD-20
綠灣號甲板上擁擠不堪。這時,海軍陸戰隊第
265中型輕轉旋翼機中隊的一架
MV-22B
魚鷹運輸機,正緩緩接近艦尾左側,但就在眾目睽睽下,他的左側旋翼急速下沉,瞬間發動機短艙
就撞到
了甲板上,水兵們抱頭鼠竄,躲避砍刀一樣的旋翼,最後飛機掉進海里,造成三人遇難。
一架
好端端的魚鷹就這樣墜毀了,實在是匪夷所思。
一架
s61海王紋絲不動地懸停在甲板上空,無法落地
。
透過觀察,我們發現懸崖上方遠處的空氣向下不斷加速穿過轉盤,造成流道呈收斂狀,而流道上任意橫截面的流量不變,因此旋翼的拉力就等於空氣流量和上下流速差的乘積,並據此推匯出懸停時的升力等於兩倍空氣密度呈槳盤面積再乘穿過講盤空氣流速的平方。
可見旋翼的下洗氣流不受地面干擾時,升力只隨槳盤面積和槳盤的氣流速度變化,而一旦距離地面高度小於等於
槳
盤直徑時,下洗氣流就會明顯受到地面阻擋,並向四周偏轉,導致流速變慢。靜壓提高使旋翼上下表面的壓差增大,被稱為地面效應,這能讓講盤的升力提高大約
20%。根據此原理,這架海王發現有些許超重,於是就利用地面效應白嫖一些
升力,
讓自己先飛起來,然後推杆低頭貼著甲板加速,利用前進速度來降低旋翼的需用功率,一直加速到轉盤,需求的動力低於發動機的出力,在湊合著離地爬高。
但貼地飛行時,旋翼的下洗氣流就會和迎面來流疊加,於是鍵盤前端出現了強勁的環流,而穿過旋翼的環流下行速度很大,導致葉片攻角減小,且升力後傾,出力急劇降低,於是
槳
盤因前段升力損失,使升力作用線後移,對重心形成了很強的低頭力矩。但飛行員是個老油條,知道這會一頭磕在地上
,
擊毀人亡,所以他穩穩地帶住操縱桿,有驚無險地讓直升機完成加速離地爬高。
魚鷹傾轉旋翼機
,
由於它的旋翼直徑小,轉速高,
葉間
會形成強烈的渦環,因此避免垂直下降,以防旋翼套進渦環裡洗
槳
抖動或瞬間喪失升力。因此,魚鷹採取低高度小下滑角進場的方法,將窩環甩在身後。
可是人算不如天算,他接近甲板時出現了右側風,機身開始向左漂移,飛行員立即壓桿修正,機身出現了一次明顯的右傾動作,但這並未引起機組的警覺,飛機開始緩緩降低並繼續靠近甲板,期間右側風增強,機身大幅向左擺動,飛行員又再次壓桿,讓機身第二次出現向右回正動作。
但這時左側旋翼前半部分已在甲板之上,被地面偏轉的氣流與右側風疊加,形成了比海王滑跑起飛時更強烈的環流,導致
槳
盤前段開始失去升力,整機的拉力線向重心右後方移動,推動機身向左前方傾斜。
飛控發現不妙,緊急增大左側旋翼的螺距,但又進一步增強了環流,讓左側鍵盤與甲板的面積重疊部分很快失去了大部分
升力
,造成傾斜力矩驟然增強,只能眼睜睜看著發動機短艙刻在甲板上。
旋翼
葉
間製造的渦環屬於明槍易躲,而地面效應誘發的高速環流則屬於暗箭難防,尤其對小直徑,高流速的轉盤來說更是如此。